8251A可編程通信接口解析

1、8251AM編程通信接口1. 串行通信的特點(diǎn)? 串行通信是主機(jī)與外設(shè)交換信息的一種方式。? 串行通信中字節(jié)數(shù)據(jù)經(jīng)一條傳輸線按位串行發(fā)送與串行接收。? 串行通信節(jié)省通信線路，可遠(yuǎn)距離傳送，成本低，廣泛應(yīng)用在通信及計(jì)算機(jī)網(wǎng) 絡(luò)系統(tǒng)中。? 串行通信中，數(shù)據(jù)傳輸速率低，控制較復(fù)雜。光纖技術(shù)的出現(xiàn)與發(fā)展，為串行 通信開(kāi)辟了美好前景。2. 串行通信的術(shù)語(yǔ)? 全雙工、半雙工、單工全雙工：通信雙方均有發(fā)送器和接收器，經(jīng)兩條獨(dú)立的傳輸線相連，雙方可同 時(shí)接收與發(fā)送。半雙工：通信雙方均有發(fā)送器和接收器，經(jīng)一條傳輸線相連，在某一時(shí)刻雙方只 能一個(gè)方向傳輸信息，線路切換后可改變傳輸方向。AB發(fā)送器0丿匕發(fā)送器接收器T

2、9-掀接收器單工：通信一方為發(fā)送器，另一方為接收器，一條傳輸線相連，進(jìn)行單向傳輸B接收器A發(fā)送器計(jì)算機(jī)與外設(shè)之間串行通訊，多采用全雙工的方式。? 同步與異步通信方式同步方式：通信雙方用統(tǒng)一時(shí)鐘控制通信過(guò)程，信息傳輸組成數(shù)據(jù)包（數(shù)據(jù)幀）每幀頭尾是控制代碼，中間是數(shù)據(jù)塊，可有數(shù)百字節(jié)。不同的同步傳輸協(xié)議有不同的數(shù)據(jù)幀格式。數(shù)鋸楨包頭由同步字符、控制字符、地址信息等組成。 包尾由校驗(yàn)碼、控制字符等組成。同步串行數(shù)據(jù)傳輸過(guò)程中數(shù)據(jù)間不允許多間隙， 數(shù)據(jù)供不上時(shí)接口自動(dòng)插入 同步字符。異步方式：通信雙方無(wú)統(tǒng)一時(shí)鐘同步，傳送的信息以一個(gè)字符數(shù)據(jù)為單位，開(kāi) 頭與結(jié)尾均有特別的位碼供接收方識(shí)別，信息格式雙方事

3、先約定。LSB14)MSB1k Stap-tHSiartr 航5異步接收接口提供一個(gè)外部時(shí)鐘 Tc，數(shù)據(jù)位間隔Td,Tc=Td/K, K為波特率因 子，波特率為每秒傳送多少信息位。BTcLJ1D0DID21)3D4D5 1DG1)7piium If STOP異步方式接收方對(duì)數(shù)據(jù)的檢測(cè)16TcJ2* me 3+16TcJ9+16Tc4-410*16Tc匸查瀏ST ART範(fàn)冉查其它位1必測(cè)出勺篤否則站枸錯(cuò)5*16Tc6*16Tc 7*1GTcK*16TcSTOP/IARESTART-BIT(Id)* TC ?調(diào)制與解調(diào)（Modulation/Demodulation,MODEM）數(shù)字（脈沖）信號(hào)傳

4、輸對(duì)線路頻寬要求高，無(wú)法在普通電話線上傳輸數(shù)字信號(hào) 利用已存在的巨大的電話網(wǎng)傳送數(shù)字信號(hào)是一種經(jīng)濟(jì)實(shí)用的方法。辦法是把數(shù) 字信號(hào)變換成相應(yīng)的正弦模擬信號(hào)，其頻率適合電話線傳輸。調(diào)制解調(diào)器（MODEM可把數(shù)字信號(hào)的1和0調(diào)制成兩種不同頻率的正弦波。Intel 8251A 可編程通信接口的結(jié)構(gòu)與編程8251A吉構(gòu)框圖DF-DDATA BUSBLFFERNik8251A主要引線信號(hào)說(shuō)明：RESET復(fù)位信號(hào),為高時(shí)強(qiáng)迫8251A進(jìn)入空間狀態(tài),等待接收模式字。CLK時(shí)鐘輸入,內(nèi)部定時(shí)用,大小高于通信速率。C/D#:命令/數(shù)據(jù)，參與對(duì)內(nèi)部寄存器尋址 ，C/D#為1時(shí)主機(jī)對(duì)8251A寫(xiě)入控制 字,C/D#為

5、0時(shí),寫(xiě)入數(shù)據(jù)，接收地址線最低位。RTS#(Request to sen d):請(qǐng)求發(fā)送、輸出。CTS#(Clear to sen d):允許發(fā)送、輸出。8251A與通信對(duì)方的一對(duì)聯(lián)絡(luò)信號(hào)。DTR#(DataTerminal Ready):本方準(zhǔn)備好，輸出。DSR#(DataSet Ready):對(duì)方準(zhǔn)備好，輸出。8251A與通信對(duì)方的另一對(duì)聯(lián)絡(luò)信號(hào)。TxD:串行數(shù)據(jù)發(fā)送，輸出，串行通信線。RxD:串行數(shù)據(jù)接收，輸入，串行通信 線。TxRDY:發(fā)送器準(zhǔn)備好，輸出，表明8251的狀態(tài)。TxEMPT:發(fā)送緩沖器空，輸出， 表明8251的狀態(tài)。RxRDY:接收器準(zhǔn)備好，輸出，表明8251的狀態(tài)。Tx

6、C,RxC:接收發(fā)送的時(shí)鐘，一般用同一脈沖源。在異步方式下，此頻率為波特率的若干倍(波特率因子)；在同步方式下此頻率與波特率相同。SYNDET/BRKDET同步檢測(cè)/斷路檢測(cè)，雙向。? 8251A的編程妙仝I異步傳送模式字格式異步慣送模式指令字模式D7 D6 D5 D4 D3 02 DI D0S1無(wú)效001位0if1 1/2 位102位11仃E位數(shù)目0偶校驗(yàn)1允許校1禁止校OEP pen L20T00 0 TTL1568止4 I wfr * h _00同步方式011x1016x1164x波特率閔子同步傳送模式字格式同步傳送模式指令字格式D7 D6 D5 D4 D3 D2 DI DOscsESD

7、EPPENL2L100冋歩子待數(shù)目雙同步字符0單同步字符1內(nèi)同步檢測(cè) （SYNDET為出）0外同步檢測(cè) （SYNDE T為入）1005位數(shù)據(jù)016位數(shù)據(jù)107位數(shù)據(jù)118位數(shù)據(jù)0禁止奇偶校驗(yàn)1允許奇偶校驗(yàn)少亠I奇校鯊0偶較臉1A命令字格式COMMAND INSTRUCTION FORMATEHIRRTSERSBRKRxEDTRTxEN1二TRANSMIT ENABLE, OTRANS. DIS.1:FORCE DTR# PIN TO ZERORECEIVE ENABLE. 0二RECEIVE DISABLE1 FORCE TxD PIN TO LOW, 0:NORIAL OPENATION1:

8、RESET ERROR FLAGS PE.OE,FE (ERROR RESET)1:FORCE RTS PIN TO ZERO (REQUEST TO SEND)1:RETURNS 8251A TO IODE INSTRUCTION FORIAT (INTERNAL RESET)1*： ENABLE SEARCH FOR SYNC CHARACTERS (NO EFFECT IN ASYNC IODE)狀態(tài)字格式少亠|4. Intel 8251AhJ編程通信接口的結(jié)構(gòu)與編程 RS 232接口：異步串行通信標(biāo)準(zhǔn)(EIA)傳輸線上信號(hào)為反相：1信號(hào)-5V至-15V, 0信號(hào)+5V至+15V。UC與

9、CRT終端接口 (RS-232C) (ASYNC)TXDff 3 _DTR IB I I CONTROL logicc(8251A)ucITSs TrxDAT IrsF/ TxCRxC(8251 A)8251A同步通信應(yīng)用皿與同步外設(shè)接口ucs ystemADDR.COHTROjRzDTkDRzCnc8251A工SYMDETSYNC.rERIPHERALDEVICE都亠|8253計(jì)數(shù)器/定時(shí)器結(jié)構(gòu)與編程1.可編程計(jì)數(shù)器/定時(shí)器的特點(diǎn)? 計(jì)算機(jī)及電子系統(tǒng)中需要定時(shí)信號(hào)，如系統(tǒng)的日歷時(shí)鐘，動(dòng)態(tài)存儲(chǔ)器的刷新， 應(yīng)用系統(tǒng)的定時(shí)中斷、定時(shí)查詢與檢測(cè)等。? 可編程定時(shí)器芯片可以產(chǎn)生精確的時(shí)間時(shí)隔，形成各種

10、脈沖序列，靈活性強(qiáng)。? 依所需時(shí)間間隔，設(shè)置計(jì)數(shù)器的時(shí)間常數(shù)，在一外部脈沖驅(qū)動(dòng)下進(jìn)行減1計(jì)數(shù),計(jì)數(shù)值為0時(shí)，產(chǎn)生輸出信號(hào)，供系統(tǒng)使用。2. 8253邏輯框圖少亠I3. 8253編程模型CLI 0GATEOOUTOCLK 2CATE2 0UT2CLK 1GATE10UT14. 8253操作與編址cs莎WRA1AO01000LOAD COUNTER NO.O01001LOAD COUNTER N0.101010LOAD COUNTER N0.201011WRITE MODE WORD00100READ COUNTER NO.O00101READ COUNTER NO00110READ COUNTE

11、R N0.200111NO OPERATION 3-STATE1XXXXDISABLE, 3-STATE011XXNO-OPERATION 3-STATE少亠I5.8253控制字格式D5SC1SCORL1RLOSELECTCOUNTERO00SELECT COUNTER101SELECT COUNTERS10ILLEGAL11D7M2rvl!MOBCDD3D2 D1COUNTER LATCHING OPERATIOI00READ LOAD MSB ONLY10READ LOAD LSB ONLY01READ/LOAD LSB FIRST THEN MS811BINARY COUNTER 16-

12、BITBCD COUNTER (4-Decads)000MODEO001MODE1X10MODE2X11MODE3100MODE4101MODE56. 8253工作方式（6種）方式a計(jì)數(shù)結(jié)束時(shí)發(fā)中斷(MODE 0) CLOCK TTJTjnw_rTJum_rVRi用OUTPUT(中斷)n=4GATEOUTPUT（中斷m=4少亠I6. 8253工作方式（6種）方式1:可編程單穩(wěn)電路(MODE 1) (LOCK TTJTjmjUTjrmLJijrLoittpiitt4321tf432432VRnWGATE(TRIGGE R)OUTPUTGATE(TRIGGE R)6. 8253工作方式（6種）方式

13、2：可變頻率脈沖發(fā)生器OUTPUT0OUTPVT IGATE (RESET)n=3n=40(3) 2,1 圧l_l 1；1 0 2ii2| 1 0 2少亠I6. 8253工作方式（6種） 方式3：方波發(fā)生器OUTPUT In=4聰 LnnrmjrLjmruLjrLjmruurLOVTPVT n=44321o（4）321 0*1)321dJn=4)4311n=3OITPOT2110(5)4311 0GATEOUTPUT8255AM編程并行接口1.并行接口電路：? 微處理器與I/O設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸時(shí)均需經(jīng)過(guò)接口電路實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與設(shè)備互連的 匹配。? 并行接口電路中每個(gè)信息位有自己的傳輸線，一個(gè)數(shù)據(jù)字節(jié)

14、各位可并行傳送， 速度快，控制簡(jiǎn)單。由于電氣特性的限制，傳輸距離不能太長(zhǎng)。? 8255A是通用的可編程并行接口芯片，功能強(qiáng)，使用靈活。適合一些并行輸入/輸出設(shè)備的使用。8255A并行接口邏輯框圖三個(gè)獨(dú)立的8位I/O端口 , 口 A、口 B、口 C?？?A有輸入、輸出鎖存器及輸出緩沖器?？?B與口 C有輸入、輸出緩沖器及輸出鎖存器。在實(shí)現(xiàn)高級(jí)的傳輸協(xié)議時(shí)，口 C的8條線分為兩組，每組4條線，分別作為口 A與口 B在傳輸時(shí)的控制信號(hào)線。口 C的 8條線可獨(dú)立進(jìn)行置1/置0的操作。口 A、口 B、口 C及控制字口共占4個(gè)設(shè)備號(hào)3. 8255A并行接口的基本操作8255A BASIC OPERATIO

15、NAO Al RD卻WR總冷蓋OPERATION04014PORT A = DTAT BUS41010PORT B = DTAT BUS1001VPORT C = DTAT BUS00104DTAT BUS 二 PORTA41100DTAT BITS = PORT B1010VDTAT BUS PORT C1110 0DTAT BITS = CONTROL PORTX X X X1DTAT BITS = 3 - STATE1101VILLEGAL CONDTTTONX X110DTAT BUS =3 - STATE4.8255A并行接口的控制字?工作模式選擇控制字：口 A有三種工作模式，口 B

16、有二種工作模式?？贑獨(dú)立使用時(shí)只有一個(gè)工作模式，與口 A、口 B配合使用時(shí)，作為控制信號(hào)線。 三種工作模式命名為：模式0、模式1及模式2。模式0為基本I/O端口，模式1為帶選通的I/O端口，模式2為帶選通的雙向I/O 端口?？?A可工作在三種模式下，口 B可工作在模式0與模式1下，口C或工作在模式0下 或作為控制線配合口 A、口 B工作。丄作模式選擇控制字:10DE COBTROL WORDD7=i: MODE SETGROUP A IODE SELEC1PORTC(Lower) = input0PORTC(Lower) BMODE 000MODE 101MODE ?1X1PORT B ItI

17、PVT0PORT B - OUTPUTPORT A=HNPUT1PORT A=OUTPVT00none 01MODE 1&BOVP B MODE SELECTD70$05040302010(PORT C (UPPER) = INPUT1PORT C (UPPER) = OUTPUT0CORTROL WORD FOR PORT C BIT SET/RESET卜080504030200PORT CSET/RESET FLAGDONT CARE1SET0RESETBIT SET/RISETPORTC BIT SELECT000PCO001PCI010PC2011PC3100PC401PC5110PC

18、$111PC7口 C按位置1和置0控制字向控制口輸出此控制字可實(shí)現(xiàn)對(duì)口C各位單獨(dú)置1、置0, 即位操作。5. 8255A并行接口三種工作模式模式0：基本輸入/輸出端口，無(wú)應(yīng)答信號(hào), A、B、C均可設(shè)成此模式。10DEO:one of the 16 different input/output conf igurat ions4- PA7-PAOIPC7-PC44 PC3-PC08I PB7-PBO100 | 1 | 1011D7BodeO入C低入組 BL0(iC高入1n11XX0DE1: Strobed I/OPORT A : IBPUTD7DO少亠|ODE 1 入 PC6, 71：IB0:O

19、UT5. 8255A并行接口三種工作模式 模式1：帶選通的I/O端口，數(shù)據(jù)傳輸采用 應(yīng)答方式，口A. 口B可工作在此方式下， 征用口 C部分位作為應(yīng)答信號(hào)。PORTB:INPUT模式1：帶選通的輸入口少亠|模式1:輸入方式定時(shí)少亠|少亠I模式仁輸出0DE1 STROBED I/OPORT A : OUTPUTD7DO1XXXX1 I 0XPORT B : OUTPUTD7DO b b也 lode模式仁輸出定時(shí)模式2：帶選通的雙向總線。 只有口 A可設(shè)成此方式。D7C2-0 :人 0:出lode10DE2 STROBED BIDIRECTIONAL BUSI/OPC2- t-c2-PC0模式2：雙向總線定時(shí)KODE 2 BI-DIRECTIONAL BUSIODE1MODE2D7D6D5D4B3D2DIDOI/OIOIBFAI